DTI预测三叉神经痛的手术疗效

三叉神经痛(TN)以阵发性面部电击样疼痛为主要特征,微血管减压术(MVD)可以缓解三叉神经进入桥脑区(REZ)受血管压迫引起的疼痛,Gamma刀放疗(GKRS)可以治疗三叉神经脑池段异常引起的疼痛。大部分患者可以通过手术获得疼痛彻底缓解,但仍有20%的患者术后疼痛不能缓解或者很快复发。预测疼痛疗效非常必要,有助于优化治疗方案,减少不必要的措施。加拿大安大略省多伦多西部医院的Peter S.-P. Hung等通过MRI弥散张量成像(DTI)检测三叉神经微结构的弥散特性,预测三叉神经痛的手术疗效,结果发表在2017年6月的《NeuroImage: Clinical》杂志上。

该研究共纳入31例原发性三叉神经痛、先前未接受过手术治疗的患者。根据术后一年有无三叉神经痛的发生,将17例患者分至长期有效组,14例至无效组,另设16例健康成人为对照组。通过多张量扩展简化纤维跟踪成像(extended streamline tractography,XST)获得三叉神经纤维结构图像,根据解剖位置分为3段:脑池段(CS)、REZ区和脑桥段(PS)。3段的ROI区定位如图1;各段的弥散参数:各向异性分数(FA)、平均弥散值(MD)、轴向弥散值(AD)和径向弥散值(RD),从各段的ROI区获取。

DTI预测三叉神经痛的手术疗效

图1. 三叉神经的分段及相应各段的ROI区。

结果显示,长期有效组患者,在CS段,三叉神经痛患侧与无症状侧和对照组相比,MD和AD 值(P<0.05)显著降低;在REZ区,患侧AD、RD和MD值显著增高(P<0.05);在PS段,患侧与无症状侧和对照组无显著性差异。无效组患者,在CS段,患侧与无症状侧和对照组无显著性差异;在REZ区,患侧FA值显著降低(P<0.05);在PS段,患侧AD值显著增高(P<0.05)(图2)。在群体水平上,通过Bootstrap重复采样(迭代2000次)进行阈值分析,结果为,在PS段,当AD值大于0.0018和 MD值大于0.0010 时,手术治疗无效可能性较大;在CS段,当FA小于0.38时手术治疗无效可能性也较大。为将群体阈值转化为实际有用的个体水平进行预测,对个体通过判别函数功能分析(discriminant function analysis,DFA)模型评估AD、RD值预测率。结果表明,AD和RD值对个体患者的手术疗效预测率可达83.9%,其中对长期疗效者的预测率达82.4%(14/17),对无效者的预测率达85.7%(12/14)。其中脑桥段的AD和RD值对手术效果的预测起主要作用,占51.6%,其次脑池段占38.4%,REZ区占9.9%。

DTI预测三叉神经痛的手术疗效

图2. 三叉神经各段术前弥散参数的比较。

该研究首次通过术前对三叉神经各段弥散参数,含FA、MD、AD和RD的检测预测TN 患者手术治疗的效果,较准确地将术后获得长期疗效者和无效者区分开来。其中,在预测中起主要作用的是PS段AD和RD值,提示TN患者脑桥部位微结构的改变更容易引起手术无效。长期疗效组在CS段有较低的MD和AD值,提示神经炎症或轴突异常可能;而无效组以PS段增高的AD为特征,提示PS段的轴突异常。由于MVD和GKRS分别针对REZ区和CS段异常发挥作用,因此在无效组中表现为对PS段轴突异常引起的TN治疗效果不佳。PS段的弥散改变对预测手术疗效起主要作用,因此术前应考虑究竟是什么原因引起脑桥段的弥散改变,比如血管压迫神经的程度、症状持续时间或者是其它潜在的导致神经改变的因素。

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